Einrichtung zur Zentrifugalentstaubung der Kühlluft für die in einer
Hohlwelle liegenden Schleifringzuführungen elektrischer Maschinen Es ist bereits
bekannt, die Kühlluft für elektrische Maschinen zu entstauben, indem man auf der
Maschinenwelle an der Lufteintrittsseite einen Zentrifugalstaubabscheider anordnet.
Es wurde auch schon vorgeschlagen, auf der Druckseite des Lüfters Einbauten anzuordnen,
durch die die vom Lüfter verursachte Rotation der Kühlluft erhöht wird, so daß sich
der Staub infolge der Fliehkraft an diesen Einbauten ablagert.Device for centrifugal dedusting of the cooling air for the in one
Hollow shaft lying slip ring feeds of electrical machines It is already
known to dedust the cooling air for electrical machines by working on the
Machine shaft on the air inlet side arranges a centrifugal dust separator.
It has also been suggested to arrange built-in components on the pressure side of the fan,
is increased by the rotation of the cooling air caused by the fan, so that
the dust is deposited on these fixtures as a result of the centrifugal force.
Alle diese Einrichtungen sind aber nicht anwendbar bei elektrischen
Maschinen, deren Schleifringzuleitungen durch die hohl ausgebildete Welle führen
und dort gekühlt werden sollen.However, none of these devices are applicable to electrical devices
Machines whose slip ring feed lines lead through the hollow shaft
and should be cooled there.
Die Schleifringzuleitungen zwischen den Schleifringen und den Läuferwicklungen
einer elektrischen Maschine verlaufen oftmals durch die hohle Maschinenwelle. Eine
Belüftung der Hohlwelle soll die Bildung von Schwitzwasser vermeiden und gleichzeitig
zur Kühlung der Schleifringzuleitungen beitragen. Dazu sind Kanäle in den Schleifringzuleitungen
und den umgebenden Isolierinaterialien üblich. Die Austrittskanäle für die Kühlluft
münden auf einem möglichst großen radialen Abstand von der Wellenachse, während
die Eintrittsöffnungen auf kleinerem Durchmesser liegen. Der radiale Abstand zwischen
den Eintrittsöffnungen und den Austrittsöffnungen der Kühlkanäle garantiert eine
gute Förderwirkung und damit eine intensive Belüftung und Kühlung der Schleifringzuleitungen.
An den Eintrittsöffnungen, Bohrungen durch die Wandung der Hohlwelle, entsteht ein
kräftiger Sog. Staubteilchen, die in der Kühlluft schweben, werden durch diesen
Sog mitgerissen und lagern sich in den Kanälen der Schleifringzuleitungen ab. Auch
der Abrieb der Schleifringe und der Schleifringbürsten gelangt unter Umständen auf
diese Weise in die Kanäle der Schleifringzuleitungen. Die im Laufe der Zeit wachsenden
Ablagerungen können schließlich die Isolation zwischen den einzelnen Schleifringzuleitungen
und der Wandung der Hohlwelle überbrücken und so die Ursache für Kurzschlüsse und
Körperschlüsse werden.The slip ring feed lines between the slip rings and the rotor windings
an electrical machine often run through the hollow machine shaft. One
Ventilation of the hollow shaft should avoid the formation of condensation water and at the same time
contribute to the cooling of the slip ring supply lines. There are channels in the slip ring feed lines for this purpose
and the surrounding insulating materials. The outlet channels for the cooling air
open at the largest possible radial distance from the shaft axis, while
the inlet openings are on a smaller diameter. The radial distance between
the inlet openings and the outlet openings of the cooling channels guarantees a
good conveying effect and thus intensive ventilation and cooling of the slip ring feed lines.
At the inlet openings, bores through the wall of the hollow shaft, a
strong suction. Dust particles that are floating in the cooling air are caused by it
Suction is carried away and is deposited in the channels of the slip ring supply lines. Even
the abrasion of the slip rings and slip ring brushes may occur
this way into the channels of the slip ring feed lines. The growing over time
Deposits can ultimately reduce the insulation between the individual slip ring feed lines
and the wall of the hollow shaft and so the cause of short circuits and
Body closures become.
Die Erfindung will solche Gefahren ausschalten. Als Lösung wird vorgeschlagen,
daß in der Hohlwelle in radialer Richtung verlaufende und nach Art der an sich bekannten
Radiallüfter wirkende Schaufeln eingebaut sind, hinter denen in Strömungsrichtung
in an sich bekannter Weise Ringe, Blenden od. dgl. angeordnet sind, die die Strömung
der Kühlluft radial nach innen umlenken. Die Schaufeln wirken wie eine Zentrifuge,
die die schweren Staubkörner und den Abrieb von Schleifringen und Schleifringbürsten
kräftiger nach außen schleudert als die Kühlluft. Staub und Abrieb lagern sich an
der Wandung der Hohlwelle ab. Dem Strömungsverlauf der nach innen umgelenkten Kühlluft
folgen die schwereren Teilchen sicherlich nicht; sie lagern sich spätestens an diesem
Ring oder der Blende ab.The invention aims to eliminate such dangers. The suggested solution is
that in the hollow shaft extending in the radial direction and in the manner of the known per se
Radial fan acting blades are installed, behind which in the direction of flow
Rings, diaphragms or the like are arranged in a manner known per se, which control the flow
deflect the cooling air radially inwards. The blades act like a centrifuge,
the heavy dust particles and the abrasion from slip rings and slip ring brushes
throws out more forcefully than the cooling air. Dust and abrasion accumulate
the wall of the hollow shaft. The flow path of the inwardly deflected cooling air
the heavier particles certainly do not follow; they are stored on this at the latest
Ring or bezel.
Diese und weitere Merkmale der Erfindung sollen nun an einem in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Einrichtung gemäß der Erfindung
erläutert werden. Die Fig. 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch den
hohlen Wellenstumrnel eines Turbogenerators; die Fig. 2 ist eine axiale Ansicht
von rechts.These and other features of the invention will now be explained using an exemplary embodiment of the device according to the invention shown in the drawing. 1 shows schematically a longitudinal section through the hollow shaft stub of a turbo generator; Figure 2 is a right axial view.
In der Hohlwelle 10 liegen die durch eine Isolation
11 voneinander getrennten Schleifringzuleitungen 12, deren Enden
13, mit Isolierstücken 14 abgedichtet, durch öffnungen in der Wandung der
Hohlwelle 10
zu nicht dargestellten Schleifringen herausgeführt sind. Die
Ziffern 15 deuten die Kühlkanäle der Schleifringzuleitungen 12 an.In the hollow shaft 10 lie the slip ring feed lines 12 separated from one another by an insulation 11 , the ends 13 of which, sealed with insulating pieces 14, are led out through openings in the wall of the hollow shaft 10 to slip rings (not shown). The numbers 15 indicate the cooling channels of the slip ring feed lines 12.
Die Kühlluft tritt durch öffnungen 16, von denen auch mehrere
vorhanden sein können, in die Hohlwelle 10 und wird von den Schaufeln
17 auf die Drehzahl der Hohlwelle gebracht und dabei radial nach außen geschleudert.
Auf die in der Kühlluft enthaltenen festen Partikelchen und Abriebteilchen wirken
dabei starke Fliehkräfte, so daß diese besonders kräftig nach außen geschleudert
werden und sich an der Wandung der Hohlwelle 10 ablagern. Die Blende
18 lenkt den Luftstrom wieder radial nach innen um und unterstützt dabei
die Ablagerung der festen Partikelchen, da diese infolge der starken Fliehkräfte
der
Umlenkung nicht folgen werden. Sie lagern sich vielmehr spätestens
an der Blende 18 ab. Auf die aus den Schaufeln 17, von denen auch
mehr als vier vorhanden sein können, bestehende Schaufelgruppe folgt eine weitere
Schaufelgruppe mit Schaufeln 19, die mit den Schaufeln 17 auf Lücke
stehen. Auch hinter den Schaufeln 19 erzwingt wieder eine Blende 20 die radiale
Umlenkung des Kühlluftstromes nach innen, so daß restliche Partikelchen, die noch
durch die erste Schaufelgruppe mitgerissen worden waren, sich hier ablagern. Zur
restlosen Entstaubung können auch mehr als zwei Schaufelgruppen vorhanden sein,
wobei sich die Schaufelzahlen der einzelnen Schaufelgruppen und die Durchmesser
der Blendenöffnungen voneinander unterscheiden können.The cooling air passes through openings 16, of which there can also be several, into the hollow shaft 10 and is brought to the speed of the hollow shaft by the blades 17 and thereby thrown radially outward. Strong centrifugal forces act on the solid particles and abrasion particles contained in the cooling air, so that these are thrown outward with particular force and are deposited on the wall of the hollow shaft 10. The diaphragm 18 again deflects the air flow radially inwards and supports the deposition of the solid particles, since these will not follow the deflection due to the strong centrifugal forces. Rather, they are deposited at the aperture 18 at the latest. The blade group consisting of the blades 17, of which there can also be more than four, is followed by a further blade group with blades 19, which are in a gap with the blades 17. Also behind the blades 19 , a diaphragm 20 again forces the radial deflection of the cooling air flow inwards, so that remaining particles that were still carried away by the first blade group are deposited here. For complete dedusting, there can also be more than two blade groups, it being possible for the number of blades of the individual blade groups and the diameters of the orifice openings to differ from one another.